Endoplazmik retikulum stres faktörü olan ‘IREIα’nın, pankreas kanseri hücrelerinde hücre ölümü üzerindeki etkilerinin araştırılması

Abstract

Amaç: Bu çalışmada endoplazmik retikulum stres faktörü olan IRE1α’nın pankreas kanseri üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amaçlandı. Gereç ve Yöntem: Araştırma, pankreas kanseri hücre hattı Panc-1 ile in vitro olarak yapıldı. Hücre hattı, hücre kültürü yöntemleri ile çoğaltıldı ve deney ilaçları olan gemsitabin, STF-083010 ve thapsigargin ile muamele edildi. IRE1α inhibitörü olan STF-083010’un pankreas kanseri hücrelerinde sitotoksisite, apoptoz, hücre döngüsü, kaspaz 3/ 7 ve invazyon üzerindeki etkileri test edildi. Ayrıca hücre ölümü ve endoplazmik retikulum stresinin protein düzeyindeki etkilerine western blot deneyi ile bakıldı. Verilerin analizinde One Way Anova testi ve ikili karşılaştırma için ise Bonferroni testi kullanıldı. Bulgular: STF-083010 için IC50 oranı 160 µM, Gemsitabin için 4 mg/ ml olarak bulundu. Ayrıca düşük doz kemoterapi ile STF-083010 tedavisinin sinerjistik etki gösterdiğini bulduk. Kontrol grubunda %6,25 total apoptoz ve %5,42 nekroz saptanırken, gemsitabin grubunda %36,67 total apoptoz ve %3,1 nekroz, STF-083010 grubunda %34,97 total apoptoz ve %0,97 nekroz, Gemsitabin + STF-083010’de ise %43,52 total apoptoz ve %3,5 nekroz saptandı. Bu sonuçlar istatistiksel olarak da anlamlıydı. Kaspaz 3/7 oranı ise kontrol grubunda %9,68 iken Gemsitabin grubunda %27,7, STF-083010 grubunda %26,12, Gemsitabin + STF-083010 %49,84 olarak bulundu. Western blot sonuçlarında ise pro-apoptotik Bak proteininde, kontrol ve gemsitabin grubuna kıyasla STF-083010 grubunda artış gözlendi. Ayrıca anjiyogenez belirteci VEGFR2’de kontrol ve gemsitabin grubuna kıyasla STF-083010 grubunda önemli bir azalış gözlendi. STF-083010’un anti-proliferatif etkisi aynı zamanda klonojenik deneyde de gözlendi. İnvazyon deneyinde, kontrol grubuna kıyasla STF-083010 ve gemsitabin + STF-083010 grubunda metastatik hücre miktarında azalış gözlendi. Sonuç: Bu çalışmada pankreas kanseri hücrelerinin ER stresi altında olduğu ve IRE1 inhibitörü STF-083010’un bu stresin hayatta kalma yanlısı yolağını inhibe ederek hücrelerin apoptoza girmesini sağladığı sonucuna ulaşıldı. Ayrıca tümör anjiyogenezinin (VEFGR2 bağlamında) pankreas kanseri hücrelerinde aktif olduğu, STF-083010 kullanımının VEGFR2 ekspresyonunda azalışa yol açarak anjiyogenezi inhibe edebileceği sonucuna varıldı.

Objective: In this study, it was aimed to determine the effects of IRE1α, an endoplasmic reticulum stress factor, on pancreatic cancer. Materials and Methods: The study was performed in vitro with the pancreatic cancer cell line Panc-1. The cell line was propagated by cell culture methods and treated with the experimental drugs gemcitabine, STF-083010 and thapsigargin. The effects of STF-083010, an IRE1α inhibitor, on cytotoxicity, apoptosis, cell cycle, caspase 3/7 and invasion in pancreatic cancer cells were tested. In addition, the effects of cell death and endoplasmic reticulum stress at the protein level were examined by western blot test. One Way Anova test was used for data analysis and Bonferroni test was used for pairwise comparison. Results: The IC50 ratio was 160 µM for STF-083010 and 4 mg/ ml for Gemcitabine. We also found that low-dose chemotherapy and STF-083010 treatment showed a synergistic effect. While %6.25 total apoptosis and %5.42 necrosis were detected in the NT group, %36.67 total apoptosis and %3.1 necrosis in the gemcitabine group, %34.97 total apoptosis and %0.97 necrosis in the STF-083010 group, %43.52 total apoptosis and %3.5 necrosis were detected in Gemcitabine + STF-083010. These results were also statistically significant. Caspase 3/7 ratio was %9.68 in the NT group, %27.7 in the Gemcitabine group, %26.12 in the STF-083010 group, and %49.84 in Gemcitabine + STF-083010. Western blot results showed an increase in pro-apoptotic Bak protein in the STF-083010 group compared to the control and gemcitabine groups. In addition, a significant decrease in the angiogenesis marker VEGFR2 was observed in the STF-083010 group compared to the control and gemcitabine groups. The antiproliferative effect of STF-083010 was also observed in the clonogenic assay. In the invasion experiment, a decrease in the amount of metastatic cells was observed in the STF-083010 and gemcitabine + STF-083010 groups compared to the control group. xviii Conclusion: In this study, it was concluded that pancreatic cancer cells are under ER stress and the IRE1 inhibitor STF-083010 inhibits the pro-survival pathway of this stress, causing cells to enter apoptosis. In addition, it was concluded that tumor angiogenesis (in the context of VEFGR2) is active in pancreatic cancer cells, and the use of STF-083010 may inhibit angiogenesis by causing a decrease in VEGFR2 expression